鐵路隧道無損檢測實施方案

XXXX鐵路增建第二線隧道無損檢測方案結(jié)構(gòu)工程試驗中心二〇一〇年七月二十一日目錄TOC\o"1-5"\h\z\u一、檢測工作內(nèi)容及方法 1（一）檢測目的 1（二）檢測內(nèi)容及項目 1（三）檢測方法 1（四）試驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 1二、隧道襯砌檢測實施方案 1（一）檢測設(shè)備 1（二）檢測前準(zhǔn)備 2（三）現(xiàn)場檢測工作 5（四）檢測成果判析及質(zhì)量評定 5（五）提交的檢測成果 10（六）不合格處理項 12附圖：隧道襯砌雷達檢測臺車搭建方法 13XXXX鐵路增建第二線隧道無損檢測實施方案一、檢測工作內(nèi)容及方法（一）檢測目的XXXX鐵路增建第二線周家灣至虎石段隧道施工完成后，為了保證隧道施工質(zhì)量，對其進行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，確定施工質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)范的要求。（二）檢測內(nèi)容及項目按甲方要求乙方對XXXX鐵路增建第二線周家灣至虎石段共11座隧道二次襯砌進行無損檢測,內(nèi)容包括:1、隧道二次襯砌厚度;2、隧道襯砌背后空洞情況;3、二次襯砌混凝土密實情況;4、二次襯砌配筋及拱架情況。檢測時，沿隧道襯砌縱向布置測線，布置6條測線，分別為拱頂、左右邊墻、左右起拱線、仰拱，對隧道全長進行檢測，（三）檢測方法隧道二次襯砌質(zhì)量檢測采用地質(zhì)雷達法。（四）試驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》TBl0417—2003《鐵路工程物理勘探規(guī)程》TBl0013—2004《鐵路隧道襯砌質(zhì)量無損檢測規(guī)程》TBl0223—2004設(shè)計、施工圖紙和資料二、隧道襯砌檢測實施方案（一）檢測設(shè)備主要檢測設(shè)備見下表：主要檢測設(shè)備表序號名稱型號產(chǎn)地數(shù)量出廠時間狀態(tài)1地質(zhì)雷達主機TerraSIRchSIR-3000美國12007.1-2008.6良好2地質(zhì)雷達天線900MHz美國1同上良好3地質(zhì)雷達天線400MHz美國1同上良好4地質(zhì)雷達天線100MHz美國1同上良好5高空檢測車現(xiàn)場自制/1/良好（二）檢測前準(zhǔn)備1、檢測前的準(zhǔn)備工作:收集隧道工程地質(zhì)資料、施工圖、設(shè)計變更資料和施工記錄;制定檢測計劃，選定技術(shù)參數(shù);進行現(xiàn)場調(diào)查，做好測量里程標(biāo)記。檢測時應(yīng)遵守有關(guān)安全規(guī)定，配備必要的安全防護人員及設(shè)備。2、檢測設(shè)備、照明機具工作電源要保證電量充足，能夠保證一天的正常使用。3、雷達主機、顯示器、天線、電纜等設(shè)備之間連接良好，設(shè)備工作正常。4、需要分段測量時，相鄰測量段接頭重復(fù)長度不應(yīng)小于1m。5、提前準(zhǔn)確標(biāo)記測量位置里程。標(biāo)記確定采用逢50米打雙標(biāo)，每5米1單標(biāo)的里程標(biāo)記方式。記錄標(biāo)記里程與現(xiàn)場標(biāo)記里程允許誤差±10cm。具體測線位置標(biāo)記如下圖所示：標(biāo)線示意圖6、測線布置應(yīng)符合下列規(guī)定：隧道施工過程中質(zhì)量檢測應(yīng)以縱向布線為主，環(huán)向布線為輔?？v向布線的位置應(yīng)在隧道拱頂、左右拱腰、左右邊墻和隧底各布1條;環(huán)向布線可按檢測內(nèi)容和要求布設(shè)線距，一般情況線距8-12m;采用點測時每斷面不少于6個點。檢測中發(fā)現(xiàn)不合格地段應(yīng)加密測線或測點。隧道竣工驗收時質(zhì)量檢測應(yīng)縱向布線，必要時可環(huán)向布線。縱向布線的位置應(yīng)在隧道拱頂、左右拱腰和左右邊墻各布1條;橫向布線線距8-12m;采用點測時每斷面不少于5個點。需確定回填空洞規(guī)模和范圍時，應(yīng)加密測線或測點。三線隧道應(yīng)在隧道拱頂部位增加2條測線。7、檢測前，應(yīng)先搭建隧道襯砌雷達檢測臺車，以便天線能到達檢測測線。隧道襯砌雷達檢測臺車搭建方法如本方案附圖所示。8、記錄布置測線位置，準(zhǔn)備受檢隧道設(shè)計襯砌厚度(其中邊墻襯砌設(shè)計厚度按內(nèi)軌頂面以上1.0m計)，格柵、拱架設(shè)計區(qū)段及間距，圍巖類型等資料，供現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)置和后期資料處理使用。9、雷達天線頻率的選擇及測線的布置根據(jù)以往進行地質(zhì)雷達檢測的經(jīng)驗，采用高頻天線檢測精度較高，但測量范圍較小，采用低頻天線檢測精度較低，但測量范圍較大。因此，針對本次檢測的內(nèi)容，決定采用400MHz的雷達線6條測線。在現(xiàn)場利用工程檢測車以小于5公里/小時的車速進行檢測。對于有疑問處，采用鉆芯取樣進行破檢檢測?，F(xiàn)場檢測的測線分布及檢測情況見下圖。雷達測線縱斷面布置圖雷達測線橫斷面布置圖檢測方式圖10、介質(zhì)參數(shù)的標(biāo)定1）檢測前應(yīng)對襯砌混凝土的介電常數(shù)或電磁波速做現(xiàn)場標(biāo)定，且每座隧道應(yīng)不小于1處，每處實測不少于3次，取平均值為該隧道的介電常數(shù)或電磁波速。當(dāng)隧道長度大于3km、襯砌材料或含水量變化較大時，應(yīng)適當(dāng)增加標(biāo)定點數(shù)。2）標(biāo)定可采用下列方法：在已知厚度部位或材料與隧道相同的其他預(yù)制件上測量；在洞口或洞內(nèi)避車洞處使用雙天線直達波法測量；鉆孔實測。3）求取參數(shù)時應(yīng)具備以下條件標(biāo)定目標(biāo)體的厚度一般不小于15cm，且厚度已知；標(biāo)定記錄中界面反射信號應(yīng)清晰、準(zhǔn)確。4）標(biāo)定結(jié)果應(yīng)按下式計算：式中——相對介電常數(shù)——電磁波速（m/s）——雙程旅行時間(ns)——標(biāo)定目標(biāo)體厚度或距離（m）。（三）現(xiàn)場檢測工作1、現(xiàn)場檢測人員要保證雷達天線密貼襯砌表面行進。2、現(xiàn)場檢測人員密切配合，保證天線實際檢測位置與標(biāo)記線位置吻合。3、檢測天線應(yīng)移動平穩(wěn)、速度均勻、考慮儀器掃描速度與實測條件，天線移動速度宜為3～5km/h勻速前進。4、現(xiàn)場記錄要保證記錄測線號、方向、標(biāo)記間隔及天線類型等，隨時記錄現(xiàn)場產(chǎn)生電磁波干擾的物體(如滲水、電纜、鐵架等)及其位置。5、縱向布線應(yīng)采用連續(xù)測量方式，掃描速度不得小于40道(線)/s;特殊地段或條件不允許時可采用點測方式，測量點距不得大于20cm。（四）檢測成果判析及質(zhì)量評定1、數(shù)據(jù)處理地質(zhì)雷達資料反映的是地下介質(zhì)的電性分布，將其轉(zhuǎn)化為地質(zhì)體分布，必須把地質(zhì)、施工、地質(zhì)雷達等方面的資料有機結(jié)合起來，以此獲得檢測對象的整體圖像。雷達探測的所有記錄數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場回放并轉(zhuǎn)儲在計算機硬盤上，室內(nèi)使用微機進行分析處理。數(shù)據(jù)與資料的處理分為兩個階段：一是將記錄數(shù)據(jù)處理成圖像，從圖像上進行巡視，確定標(biāo)志層與異常，分析異常處的相位特征、頻率特征等參數(shù)；二是用專用軟件包對所確定的異常進行處理。處理及分析過程包括如下主要模塊：零時間的設(shè)置、隨機漂移的去除、增益處理(包括AGC、函數(shù)、線形、指數(shù)、手動等增益處理)、能量補償處理、道平均處理、一維和二維濾波、反褶積、小波變換、預(yù)測水平濾波、二維譜分析、時深轉(zhuǎn)換、空間預(yù)測濾波、奇異點去除、信號及能量校正。數(shù)據(jù)處理與解釋可采用下列流程：識別目標(biāo)信號識別目標(biāo)信號定定定結(jié)束計算襯砌厚度介電常數(shù)或電磁波速垂直濾波水平濾波原始記錄切除記錄首尾廢段水平距離均衡調(diào)整檢測方向零點校正數(shù)據(jù)處理時應(yīng)：確保位置標(biāo)記準(zhǔn)確、無誤；確保信號不失真，有利于提高信噪比。數(shù)據(jù)解釋工作應(yīng)符合下列規(guī)定:解釋應(yīng)在掌握測區(qū)內(nèi)物性參數(shù)和襯砌結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，按由已知到未知和定性指導(dǎo)定量的原則進行；根據(jù)現(xiàn)場記錄，分析可能存在的干擾體位置與雷達記錄中異常的關(guān)系，準(zhǔn)確區(qū)分有效異常與干擾異常；應(yīng)準(zhǔn)確讀取雙程旅行時的數(shù)據(jù)；解釋結(jié)果和成果圖件應(yīng)符合襯砌質(zhì)量檢測要求。襯砌界面應(yīng)根據(jù)反射信號的強弱、頻率變化及延伸情況確定。襯砌厚度應(yīng)由下式確定:式中d--襯砌厚度(m);εr--相對介電常數(shù);t--雙程旅行時間(ns);v--電磁波速(m/s)。2、隧道襯砌中各類缺陷判析1)襯砌背后回填密實度的主要判別特征：密實：信號幅值較弱，甚至沒有界面反射信號；圍巖模注襯砌圍巖模注襯砌襯砌與圍巖雷達反射剖面示意圖空洞：襯砌界面反射信號強，三振相明顯，在其下部仍有強反射界面信號，兩組信號時程差較大?？斩捶瓷淇斩捶瓷淇斩蠢走_反射剖面空洞反射空洞反射脫空雷達反射剖面不密實：襯砌界面的強反射信號同相軸呈繞射弧形，且不連續(xù)，較分散；不密實反射不密實反射不密實雷達反射剖面2)鋼架、鋼筋位置分布的主要判別特征：鋼架：分散的月牙形強反射信號；鋼架反射鋼架反射鋼架雷達反射剖面示意圖鋼筋：連續(xù)的小雙曲線強反射信號。鋼筋網(wǎng)反射鋼筋網(wǎng)反射鋼筋網(wǎng)雷達反射剖面示意圖3、地質(zhì)雷達法的采集數(shù)據(jù)檢查為總工作量的5%，檢查資料與被檢查資料的雷達圖像應(yīng)具有良好的重復(fù)性、波形基本一致、異常沒有明顯位移。4、檢查資料質(zhì)量評定應(yīng)符合下列規(guī)定：襯砌背后回填密實度和空洞的檢查點相對誤差小于10%為合格，襯砌混凝土厚度的檢查點相對誤差小于15%為合格；合格的檢查點數(shù)大于總檢查點數(shù)量的90%為合格。（五）提交的檢測成果提交的檢測報告包括：隧道二次襯砌厚度、隧道襯砌背后空洞情況、襯砌厚度數(shù)據(jù)、背后空洞分布情況、圍巖狀況分析報告、二次襯砌混凝土密實情況、二次襯砌配筋及拱架情況。及時向甲方及監(jiān)理提交檢測結(jié)論及補救措施，以指導(dǎo)下一階段的施工?，F(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)要求規(guī)范化，記錄紙按規(guī)定格式用鋼筆書寫，字跡工整、清晰、準(zhǔn)確、完整，保證所記錄的信息能使已完成的檢測具有追溯性。檢測數(shù)據(jù)處理要保證科學(xué)、準(zhǔn)確、公正，嚴禁任何形式的篡改、編造等弄虛作假行為。檢測數(shù)據(jù)處理過程要保證快速、準(zhǔn)確，不影響工程的下道工序進行。檢測結(jié)果要真實可靠，檢測結(jié)果須經(jīng)專業(yè)負責(zé)人科學(xué)分析判定后，由項目總工（技術(shù)負責(zé)人）審核簽認。1、中間結(jié)果（1）對影響下道工序施工的檢測項目，檢測單位應(yīng)在檢測完成后24小時內(nèi)將檢測結(jié)果或?qū)|(zhì)量的分析判斷結(jié)果按附表格式及時反饋給施工單位和監(jiān)理單位；對于重大質(zhì)量問題應(yīng)在6小時內(nèi)將結(jié)果報送給公司。（2）對未有時間要求的檢測項目，檢測單位在檢測任務(wù)完成后一周內(nèi)將結(jié)果按附表格式反饋給施工單位和監(jiān)理單位。2、正式報告（1）隧道無損檢測報告應(yīng)以單位（項、元）工程(如1座隧道的襯砌質(zhì)量檢測或某標(biāo)段范圍內(nèi)的項目檢測)檢測完成后，按附錄格式進行組裝成冊出具檢測報告，并按建設(shè)單位規(guī)定的時間和份數(shù)整理裝訂好并報送監(jiān)理單位一份和送交施工單位五份。（2）考慮工程特點及施工進度的要求，提高無損檢測報告的時效性，正式隧道檢測報告按每座隧道全部檢測內(nèi)容為一單元進行組冊出具。3、正式報告格式要求（1）檢測報告應(yīng)準(zhǔn)確、完整，數(shù)據(jù)應(yīng)真實、齊全。內(nèi)容應(yīng)包括:檢測項日、檢測方法、采用的儀器和設(shè)備、工作布置和工作量、檢測數(shù)量、抽驗地段及結(jié)果、資料處理和解釋、結(jié)論。（2）檢測報告采用統(tǒng)一的格式，檢測報告的封面和正文統(tǒng)一采用A4紙，計算機打印成稿，簽字人必須手簽；所用計量單位及名詞術(shù)語符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)的要求。（3）檢測報告編寫、校核、授權(quán)簽字人員簽字，加蓋檢測單位檢測專用章和計量認證CMA章（加蓋在報告的左上角）等要齊全。（4）隧道檢測報告編號統(tǒng)一采用“標(biāo)段名稱-施工單位第一個拼音字母縮寫-隧道名稱第一拼音字母縮寫-檢測”的隧道檢測報告。（5）檢測報告所附的資料表和成果圖件內(nèi)容需包括:測網(wǎng)布置平而圖，含測線的位置、方向和里程等；襯砌厚度縱剖面圖；隧道的襯砌厚度檢測結(jié)果、襯砌背后回填情況統(tǒng)計、鋼架和鋼筋分布及襯砌質(zhì)量匯總等資料表。4、無損檢測報告組裝格式要求各檢測單位在檢測單元（位、項）工程檢測完成后，應(yīng)按下列要求進行組冊：（1）封面（2）目錄：檢測情況報告、附件等（3）內(nèi)容：至少要包括檢測情況報告文字說明（依據(jù)、方案、方法、出現(xiàn)問題及處理情況、結(jié)論等）、檢測報告和有關(guān)原始記錄或圖表等。（4）檢測報告的格式樣本。5、匯總報告整個項目檢測完成后，在1個月內(nèi)完成最終檢測報告，整理成冊報業(yè)主一式8份。正式報告均交由施工單位匯總歸檔，并納入竣工文件移交。距離（m）距離（m）（us）地質(zhì)雷達分析隧道襯砌